Плотина Навахо — плотина на реке Сан-Хуан , притоке реки Колорадо , на северо-западе Нью-Мексико в США. Земляная плотина высотой 402 фута (123 м) расположена у подножия гор Сан-Хуан примерно в 44 милях (71 км) вверх по течению и к востоку от Фармингтона, штат Нью-Мексико . [3] Она была построена Бюро мелиорации США (Мелиорация) в 1960-х годах для обеспечения борьбы с наводнениями, орошения, бытового и промышленного водоснабжения и хранения воды на случай засухи. Небольшая гидроэлектростанция была добавлена в 1980-х годах.
Плотина является важной частью проекта Colorado River Storage Project , который призван регулировать водные ресурсы во всем Верхнем бассейне реки Колорадо. Водохранилище, озеро Навахо , является популярной зоной отдыха и одним из крупнейших водоемов в Нью-Мексико, его верхняя часть простирается до Колорадо .
Навахо — это насыпная плотина из рулонной земляной насыпи, состоящая из трех «зон» чередующихся булыжников, гравия, песка и глины. Плотина имеет высоту 402 фута (123 м) и длину 3648 футов (1112 м), ширину 2566 футов (782 м) у основания и 30 футов (9,1 м) на гребне. Плотина содержит 26 840 863 кубических ярда (20 520 000 м 3 ) материала. Гребень плотины находится на высоте 6108 футов (1862 м) над уровнем моря. [1] Плотина образует озеро Навахо , одно из крупнейших озер как в Нью-Мексико, так и в Колорадо с площадью поверхностных вод до 15 610 акров (6320 га). Озеро Навахо простирается на 35 миль (56 км) вверх по реке Сан-Хуан, на 13 миль (21 км) вверх по реке Лос-Пинос (река Пайн) и на 4 мили (6,4 км) вверх по реке Пьедра . Емкость озера Навахо составляет 1 708 600 акро-футов (2,11 км 3 ), из которых 1 036 100 акро-футов (1,28 км 3 ) или 60,6 процента считаются «активными» или пригодными для использования хранилищами. [4] [5]
До строительства плотины поток реки Сан-Хуан был высоким во время весеннего таяния снегов и летних муссонов, и относительно небольшим в другие времена года. Плотина обеспечила постоянный поток воды в течение года, что приносит пользу водоснабжению, отдыху и борьбе с наводнениями. До 1320 кубических футов в секунду (37 м 3 /с) воды сбрасывается в реку Сан-Хуан через 32- мегаваттную гидроэлектростанцию, принадлежащую городу Фармингтон. Гидроэлектроэнергия, вырабатываемая на плотине Навахо, обслуживает около 37 000 клиентов на северо-западе Нью-Мексико и в среднем производила 135 226 000 киловатт-часов в период 1989–1999 гг. [2]
Паводковые воды могут быть сброшены через туннельный водосброс с пропускной способностью 4200 кубических футов (120 м 3 ) в секунду и бетонный водосброс без затворов с пропускной способностью 34 000 кубических футов/с (960 м 3 /с). [1] Водосброс имеет ширину 138 футов (42 м) на гребне и падает с высоты 410 футов (120 м) через желоб в успокоительный бассейн. [6] Паводковые сбросы не должны превышать безопасную пропускную способность канала Сан-Хуан в 5000 кубических футов/с (140 м 3 /с) ниже плотины. [7] Когда плотина была впервые построена, сбросы воды были приоритетными для удовлетворения потребностей в орошении и обеспечения контроля над наводнениями; однако с конца 1990-х годов эксплуатационные критерии были изменены для достижения целей восстановления окружающей среды в реке Сан-Хуан (см. ниже). [5]
Плотина Навахо является частью федерального проекта по хранению реки Колорадо (CRSP), огромной системы плотин, водохранилищ и ирригационных проектов в верхнем бассейне реки Колорадо. Операции на плотине Навахо имеют решающее значение для обеспечения достаточного количества воды как для местных пользователей бассейна Сан-Хуан, так и для держателей контрактов проекта Сан-Хуан-Чама , который отводит воду из реки Сан-Хуан в долину Рио-Гранде , обслуживающую Альбукерке, штат Нью-Мексико . [8] Проект Сан-Хуан-Чама использует до 96 200 акро-футов (0,1187 км 3 ) воды, которая в противном случае влилась бы в озеро Навахо. [9] На плотине Навахо большая часть воды реки Сан-Хуан отводится в проект орошения индейцев навахо (NIIP), который орошает 70 000 акров (28 000 га) сельскохозяйственных угодий к югу от реки. Около 508 000 акро-футов (0,627 км 3 ), или 30 процентов емкости озера, выделено NIIP. [10] Текущее потребление воды NIIP составляет около 200 000 акро-футов (0,25 км 3 ) в год, и, как ожидается, увеличится по мере того, как все больше земель NIIP будут вовлечены в сельскохозяйственное производство. Оба проекта орошения Сан-Хуан-Чама и Навахо являются участвующими подразделениями CRSP. [11]
Первые исследования плотины на реке Сан-Хуан были сделаны в 1904 году, но в то время в таком проекте не было особой необходимости из-за удаленности этого района. Рост Фармингтона и близлежащих городов в 1920-х годах из-за сельского хозяйства и нефтяного бума создал необходимость в дополнительном водоснабжении, а также в борьбе с наводнениями, что было одинаково важно из-за сезонного характера реки Сан-Хуан. [12] Растущее население нации навахо страдало от нехватки продовольствия и рабочих мест, которую Бюро мелиорации предполагало решить с помощью крупного ирригационного проекта. [8] Решение Верховного суда 1908 года по делу Уинтерс против Соединенных Штатов постановило, что федерально созданная индейская резервация «имела право на воду, необходимую для создания постоянного жилища». [13] Другими словами, резервация несла подразумеваемые права на воду, восходящие к ее созданию в 1868 году; в данном случае права народа навахо на воду реки Сан-Хуан. [14] Это решение в конечном итоге привело к разработке проекта плотины Навахо, который был впервые изложен в докладе Бюро по делам индейцев 1955 года, в котором предлагалась «система распределения для орошения 137 250 акров (55 540 га) новых земель в пределах и рядом с индейской резервацией навахо, все в Нью-Мексико». [15]
Высокая плотина, предложенная для реки Сан-Хуан, в конечном итоге стала частью проекта Бюро мелиорации по водохранилищу реки Колорадо. Плотина Навахо была разрешена Конгрессом в Законе о проекте водохранилища реки Колорадо от 11 апреля 1956 года, который также разрешил плотину Глен-Каньон и многочисленные ирригационные и энергетические проекты вдоль реки Грин-Ривер , реки Ганнисон и других притоков. [16] Первоначальное разрешение на плотину Навахо не включало проект орошения Навахо, который был разрешен гораздо позже, в июне 1962 года, [14] вместе с проектом переброски Сан-Хуан-Чама. [9]
Подготовительные работы на месте плотины Навахо начались 8 октября 1956 года с археологических раскопок мест проживания коренных американцев вдоль каньонов и пойм реки Сан-Хуан; однако эти исследования были ограничены по масштабу и сохранили лишь несколько артефактов из этого района. [17] Ряд священных для народа навахо мест позже будут затоплены при заполнении озера. [18] Другие объекты, которые должны были быть снесены или перемещены, включали города Роса и Лос-Арболес, [19] несколько кладбищ вдоль реки Лос-Пинос и участки Западной железной дороги Денвера и Рио-Гранде . [20] Основной контракт на строительство плотины был присужден Morrison–Knudsen , Henry J. Kaiser Company и F&S Contracting Company 25 июня 1958 года, и работы начались месяц спустя, 30 июля. [17]
Первыми объектами, которые должны были быть построены, были гидротехнические сооружения, позволяющие отвести реку Сан-Хуан. Главный отводной туннель был завершен 27 января 1959 года, а вспомогательный туннель — 27 апреля 1959 года. Бетонная облицовка была завершена в октябре, и река была отведена 4 января 1960 года, что позволило начать строительство насыпной плотины. [21] Более 26 000 000 кубических ярдов (20 000 000 м 3 ) материала должно было быть размещено для формирования главной насыпи, при этом рекорд в 1 019 000 кубических ярдов (779 000 м 3 ) был размещен только в августе 1960 года. [21] Поскольку плотина продолжала подниматься, очистные работы в бассейне водохранилища начались 30 июня 1961 года и заняли около года, чтобы завершить их. Бетонный водосброс, расположенный к западу от плотины, был закончен 15 сентября 1961 года. [22]
27 июня 1962 года отводной туннель был заблокирован, и вода впервые была сохранена в озере Навахо. Озеро Навахо было первым водохранилищем Проекта хранения реки Колорадо, которое начало заполняться; следующее, Пылающее ущелье , не начало заполняться до ноября. [23] Основная насыпь была возведена вскоре после этого, 22 августа 1962 года; однако работа над другими элементами проекта, включая размещение каменной наброски и окончательные бетонные работы, продолжалась. [24] Плотина была освящена 15 сентября 1962 года министром внутренних дел Стюартом Удаллом , но официально была завершена только 20 апреля 1963 года. [24] Общая стоимость проекта плотины Навахо составила около 35 миллионов долларов (353 миллиона долларов в долларах 2023 года). [23]
После строительства плотины в 1964 году в ней образовалось несколько трещин и небольших оползней, но они были либо отремонтированы, либо улажены сами собой без значительного повреждения конструкции. [25] Опоры плотины и водосброс значительно протекали до 1970-х годов, когда Бюро мелиорации наконец предприняло корректирующие действия, установив дренажные системы и разместив стабилизирующую засыпку. [26] Работы по головке канала и отводному туннелю для проекта орошения индейцев навахо были начаты в 1966 году и завершены 3 июля 1967 года; это позволило начать подачу воды для орошения из озера Навахо, хотя основной канал не был достроен до полной длины до 1977 года. [27] Вскоре после этого управление ирригационной системой было передано Бюро по делам индейцев . [28] Водохранилище не заполнялось полностью до весны 1973 года, когда оно впервые перелилось через водосброс. [29]
Также в 1973 году Бюро мелиорации также начало планировать гидроэлектростанцию в Навахо, которая не была включена в первоначальный проект плотины. Строительство началось в 1976 году, но было остановлено, когда Национальная федерация дикой природы подала в суд, сославшись на то, что колебания сброса электроэнергии в реку Сан-Хуан могут нанести ущерб окружающей среде. В результате Конгресс не одобрил проект. Однако в 1981 году город Фармингтон обратился в Федеральную комиссию по регулированию энергетики за разрешением на строительство частной гидроэлектростанции на плотине. Народ навахо выразил протест, поскольку, если электростанция будет построена как частный проект, а не как государственный проект мелиорации, навахо потеряют потенциальные выгоды. В конечном итоге, навахо достигли соглашения с городом, и строительство электростанции было одобрено в 1986 году, [30] а первая электроэнергия была выработана в 1989 году. [2]
Плотина Навахо значительно изменила экологию части реки Сан-Хуан, превратив ее из теплой, мутной и очень сезонной реки в холодноводный поток с относительно постоянным потоком. Влияние плотины наиболее выражено на участке длиной 44 мили (71 км) выше Фармингтона (где к Сан-Хуану присоединяется в основном не перекрытая плотиной река Анимас и восстанавливает некоторые из своих сезонных колебаний); ниже по течению плотина «по-видимому, не оказала существенного влияния» на русло реки и поток наносов. [31] В естественных условиях река Сан-Хуан поддерживала местных рыб, включая колорадского гольяна , острохвостого чукучана и круглохвостого голавля , но они были в значительной степени устранены в пользу радужной форели , неместной (интродуцированной) коричневой форели и других лососевых, которые процветают в холодной воде, сбрасываемой с основания плотины Навахо. Сан-Хуан признан рыболовным угодьем «Голубая лента» и является одним из самых популярных водоемов для ловли рыбы нахлыстом на западе Соединенных Штатов. [32]
После федеральной биологической оценки в 1999 году [33] была создана Программа по восстановлению бассейна реки Сан-Хуан (SJRIP) для восстановления местных популяций рыб в реке. [34] В рамках программы весенние пиковые сбросы в размере 5000 кубических футов в секунду (140 м 3 /с) производятся из плотины Навахо. Пиковый сброс может длиться до 60 дней во влажные годы, но может быть приостановлен в засушливые годы в зависимости от имеющегося объема водохранилища и прогнозируемого притока. Между тем, базовый сток в сухой сезон снижается с 500 кубических футов в секунду (14 м 3 /с) до 250 кубических футов в секунду (7,1 м 3 /с). В сочетании они имитируют исторические условия высокого и низкого стока в реке Сан-Хуан до строительства плотины. [35] Было замечено, что высокие потоки приносят пользу форели, но низкие потоки, по оценкам, приводят к сокращению среды обитания форели на 34 процента. [32]